一種新型鎂合金氣體保護新工藝的製作方法
2023-07-06 08:51:11
技術領域
本發明屬於鎂合金熔體氣體保護技術領域，涉及一種鎂合金熔煉與澆鑄時的氣體保護技術，具體涉及一種新型鎂合金氣體保護新工藝。
背景技術：
鎂合金作為輕質結構材料，具有比強度、比剛度高，良好的鑄造、切削加工性能以及減震吸震能力強和良好的電磁屏蔽能力、並且易於回收再利用等諸多優點，在航空航天工業、汽車工業以及3C產品等領域具有廣泛的應用前景，被譽為21世紀的綠色結構材料。
但是較差的耐蝕性能和極高的化學活性，已然成為制約鎂合金應用的兩大主要技術瓶頸。長久以來，在鎂合金熔煉保護中，人們已做了大量的工作，來防止鎂液的氧化和燃燒，但迄今為止尚未很好地解決。鎂合金在熔煉過程中的易氧化和燃燒問題是阻礙鎂合金熔煉技術和加工技術發展的關鍵，嚴重影響到鎂合金材料的發展和應用。
目前，使用的保護氣體是SF6和CO2的混合氣體，SF6對鎂液的防燃保護作用與其含量有關。且SF6與鎂液反應導致其用量高，高溫下分解產生小分子酸性氣體對設備還具有嚴重的腐蝕作用。SF6是一種很強的產生溫室效應的氣體，其能力是CO2
的23900倍，SF6的生命周期估計可達3200年，因此未來SF6的使用會受到限制，國際鎂協也聲稱將在未來全面禁用SF6。因此，尋找和研製更為有效、綠色的SF6氣體替代品儼然已經成為先進鎂合金熔煉保護技術的核心研究工作。
技術實現要素：
本發明的目的是解決現有技術鎂合金氣體保護成本高、腐蝕嚴重、汙染嚴重的技術問題，提供一種新型鎂合金氣體保護新工藝。
實踐證明：四氟乙烷的GWP值僅為SF6的1/17,不破壞臭氧層，毒性小，價格僅為SF6的1/2，同時不與鎂液反應，高溫下性能較穩定。用於鎂合金熔煉澆鑄保護熔體液面是首選保護氣體。
為了實現上述目的，本發明一種新型鎂合金氣體保護新工藝，其要點是按下述工藝步驟進行：
一、將四氟乙烷罐體距離鎂合金熔煉澆鑄熱源5米，安裝在支架上，打開開關檢查是否漏氣，同時檢查加氟表和流量計是否正常；
二、鑄造開始前，打開閥門，將流量計讀數調整到0.1m³/h，向澆包內通1-2min；
三、開始澆鑄，迅速將流量計讀數調整到0.8m³/h，根據液面燃燒情況，當熔體溫度較高，液面可能會發生燃燒，此時迅速將流量計讀數調整到1m³/h，當液面不發生燃燒時，迅速調回0.8m³/h，（SF6流量＞1.2m³/h），此時熔爐停電液體溫度越來越低，流量也可相應下調；
四、當鍋內熔體溫度下降5℃時，將流量計讀數調到0.7m³/h，以此類推，下降10℃時，將流量計讀數調到0.6m³/h，當溫度下降到685℃時，熔爐設在保溫位置，此時流量計穩定在0.5m³/h，維持穩定，直至澆鑄結束。
四氟乙烷的GWP值僅為SF6的1/17,不破壞臭氧層，毒性小，價格僅為SF6的1/2，同時不與鎂液反應，高溫下較穩定。
本發明工藝採用四氟乙烷作為保護氣體，不但綠色、環保還節約了保護氣體的用量，減輕了車間設備的腐蝕。目前，銀光鈺源半連鑄項目組已經用該工藝試運行了6個月，效果明顯。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請具體實施例，對本發明進行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。
實施例1，本發明一種新型鎂合金氣體保護新工藝，按下述工藝步驟進行：
一、將四氟乙烷罐體距離鎂合金熔煉澆鑄熱源5米，安裝在支架上，打開開關檢查是否漏氣，同時檢查加氟表和流量計是否正常；
二、鑄造開始前，打開閥門，將流量計讀數調整到0.1m³/h，向澆包內通1-2min；
三、開始澆鑄，迅速將流量計讀數調整到0.8m³/h，根據液面燃燒情況，當熔體溫度較高，可能會發生燃燒，此時應迅速將流量計讀數調整到1m³/h，當液面不發生燃燒時，迅速調回0.8m³/h，此時，熔爐停電液體溫度越來越低，流量相應下調；
四、當鍋內熔體溫度下降5℃時，將流量計讀數調到0.7m³/h，以此類推，下降10℃時，將流量計讀數調到0.6m³/h，當溫度下降到685℃時，熔爐設在保溫位置，此時流量計穩定在0.5m³/h，維持穩定，直至澆鑄結束。
實施例2，根據實施例1本發明一種新型鎂合金氣體保護新工藝，按下述工藝步驟進行：
一、將四氟乙烷罐體距離鎂合金熔煉澆鑄熱源5米，安裝在支架上，打開開關檢查是否漏氣，同時檢查加氟表和流量計是否正常；
二、鑄造開始前，打開閥門，將流量計讀數調整到0.1m³/h，向澆包內通1.5min；
三、開始澆鑄，迅速將流量計讀數調整到0.8m³/h，當液面發生燃燒時，此時迅速將流量計讀數調整到1m³/h，當液面不發生燃燒時，迅速調回0.8m³/h，此時熔爐停電液體溫度越來越低，流量也可相應下調；
四、當鍋內熔體溫度下降5℃時，將流量計讀數調到0.7m³/h，以此類推，下降10℃時，將流量計讀數調到0.6m³/h，當溫度下降到685℃時，熔爐設在保溫位置，此時流量計穩定在0.5m³/h，維持穩定，直至澆鑄結束。